DE102014215540B4

DE102014215540B4 - Pneumatic vehicle tires

Info

Publication number: DE102014215540B4
Application number: DE102014215540.1A
Authority: DE
Inventors: Dieter Jeromin
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2025-05-08
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: DE102014215540A1

Abstract

Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem Laufstreifen (1), einem aus mehreren Gürtellagen (2a, 2b, 2c, 2d) bestehenden Gürtelverband (2), einer Karkasseinlage (3), einer Innenschicht (4) sowie einem Gummibauteil (6) in jedem Schulterbereich, wobei der Gummibauteil (6) aus einer Kautschukmischung gefertigt ist, welche als Füllstoff 30 phr bis 60 phr Ruß enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung des Gummibauteiles als weiteren Füllstoff 80 phr bis 140 phr Kaolin sowie zumindest einen Styrolbutadienkautschuk in Mengen von bis zu 100 phr enthält, wobei der Gummibauteil (6) ein Schulterpolster (6) ist, welcher radial außerhalb der und entlang der Karkasseinlage (3) verläuft und, im Querschnitt betrachtet, einen inneren Abschnitt (6a) und einen äußeren Abschnitt (6b) aufweist, welche durch eine Gliederung des Schulterpolsters (6) an der Kante der breitesten Gürtellage (2c) gebildet werden.

A pneumatic vehicle tire of radial design with a tread (1), a belt assembly (2) consisting of several belt plies (2a, 2b, 2c, 2d), a carcass ply (3), an inner layer (4) and a rubber component (6) in each shoulder region, wherein the rubber component (6) is made of a rubber mixture containing 30 phr to 60 phr of carbon black as a filler, characterized in that the rubber mixture of the rubber component contains 80 phr to 140 phr of kaolin as a further filler and at least one styrene-butadiene rubber in amounts of up to 100 phr, wherein the rubber component (6) is a shoulder pad (6) which runs radially outside and along the carcass ply (3) and, viewed in cross section, has an inner section (6a) and an outer section (6b), which are formed by an articulation of the shoulder pad (6) at the edge of the widest belt ply (2c). become.

Description

Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem Laufstreifen, einem aus mehreren Gürtellagen bestehenden Gürtelverband, einer Karkasseinlage, einer Innenschicht sowie einem Gummibauteil in jedem Schulterbereich, wobei der Gummibauteil aus einer Kautschukmischung gefertigt ist, welche als Füllstoff Ruß enthält.Pneumatic vehicle tyre of radial construction with a tread, a belt assembly consisting of several belt layers, a carcass ply, an inner layer and a rubber component in each shoulder area, the rubber component being made of a rubber compound which contains carbon black as a filler.

Es ist bekannt, dass Fahrzeugluftreifen, insbesondere Nutzfahrzeugreifen, im Betrieb im Bereich der Gürtelkanten besonders stark beansprucht werden, was mit einer die Reifenhaltbarkeit beeinträchtigenden Wärmeentwicklung der Gürtelkanten einhergeht. Die gängig eingesetzten Stahlfestigkeitsträger begünstigen außerdem die Weiterleitung der entstehenden Wärme in die Schulterbereiche des Reifens. Da die Vulkanisate der üblicherweise in Reifen eingesetzten Kautschukmischungen schlechte Wärmeleiteigenschaften aufweisen, wird die entstehende Wärme aufgestaut. Die damit verbundene thermische Alterung des Gummis wirkt sich negativ auf die Haltbarkeit von Reifenbauteilen und damit auf die Runderneuerungsquote von Nutzfahrzeugreifen aus.It is well known that pneumatic vehicle tires, especially commercial vehicle tires, are subjected to particularly high levels of stress in the belt edge area during operation, resulting in heat generation at the belt edges that impairs tire durability. The commonly used steel reinforcements also promote the transfer of this heat to the shoulder areas of the tire. Since the vulcanizates of the rubber compounds commonly used in tires have poor thermal conductivity properties, the resulting heat builds up. The associated thermal aging of the rubber negatively impacts the durability of tire components and thus the retreading rate of commercial vehicle tires.

Aus der DE 196 52 893 A1 ist es bekannt, im Bereich der Gürtelkanten zwischen den Gürtellagen Gürtelkantenprofile anzuordnen, wobei die Vulkanisate der den Gürtelkantenprofilen zugrundeliegenden Kautschukmischungen eine Shore-A-Härte aufweisen, welche 60% bis 95% der Shore-A-Härte der Gummierungsmischungen der Gürtellagen entspricht. Die Rückprallelastizität bei 70°C der Gummimischung des Gürtelkantenprofils ist größer oder gleich 60%. Solche Gürtelkantenprofile sollen die Wärmentwicklung im Bereich der Gürtelkanten verringern.From the DE 196 52 893 A1 It is known to arrange belt edge profiles in the area of the belt edges between the belt layers. The vulcanizates of the rubber compounds underlying the belt edge profiles have a Shore A hardness corresponding to 60% to 95% of the Shore A hardness of the rubber coating compounds of the belt layers. The rebound resilience at 70°C of the rubber compound of the belt edge profile is greater than or equal to 60%. Such belt edge profiles are intended to reduce heat development in the area of the belt edges.

Die EP 1 031 441 A2 offenbart einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen, in dessen Rillen Gummi mit einer erhöhten Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, wobei dieser Gummi den Raum zwischen dem Rillengrund und der radial äußersten Gürtellage des Gürtelverbandes einnimmt. Zusätzlich kann dieser Gummi auch in den Schulterbereichen des Reifens angeordnet sein. Der Kautschukmischung des Gummis sind Metalle oder Metalle enthaltende Substanzen, wie z.B. Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid oder Silicium-Aluminium-Oxid, zugesetzt. Durch die derart erhöhte Wärmeleitfähigkeit wird während des Betriebes die entstehende Wärme im Bereich des Gürtelverbandes besser in die äußeren Bereiche abgeleitet und dort an die Umgebungsluft abgegeben. Die Gefahr von Wärmeschädigungen und die Wahrscheinlichkeit von Ablösungserscheinungen des Gürtels sollen dadurch verringert werden.The EP 1 031 441 A2 discloses a pneumatic vehicle tire with a tread in whose grooves rubber with increased thermal conductivity is arranged, wherein this rubber occupies the space between the groove base and the radially outermost belt layer of the belt assembly. This rubber can also be arranged in the shoulder areas of the tire. Metals or substances containing metals, such as aluminum hydroxide, aluminum oxide or silicon aluminum oxide, are added to the rubber mixture. Due to this increased thermal conductivity, the heat generated in the area of the belt assembly during operation is better dissipated into the outer areas and released there into the ambient air. The risk of heat damage and the likelihood of belt detachment are thereby reduced.

Gemäß der EP 2 492 114 A1 ist es möglich, durch das Einbringen von Metallpartikeln im Bereich der Gürtelkanten und / oder der Gürtellagen die Wärmeleitfähigkeit des Gummis zu steigern. Die Metallpartikel werden dabei direkt in die Kautschukmischung während des Mischvorganges eingebracht und bestehen beispielsweise aus Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing oder Zink.According to the EP 2 492 114 A1 It is possible to increase the thermal conductivity of the rubber by incorporating metal particles in the area of the belt edges and/or the belt layers. The metal particles are introduced directly into the rubber compound during the mixing process and consist of, for example, steel, copper, aluminum, brass, or zinc.

Aus der DE 10 2007 049 872 A1 ist es bekannt, mit Hilfe einer im Bereich der Gürtelkanten angeordneten Einlage, welche aus einem gummierten metallischen Werkstoff besteht, die bei hohen Fahrgeschwindigkeiten entstehende Wärme besser abzuführen und dadurch die Reifenhaltbarkeit zu verlängern. Als metallische Werkstoffe kommen beispielsweise Aluminium, verzinktes Kupfer oder Messing in Frage.From the DE 10 2007 049 872 A1 It is known that an insert made of a rubberized metallic material placed near the belt edges can better dissipate the heat generated at high speeds and thus extend tire life. Possible metallic materials include aluminum, galvanized copper, or brass.

Aus der JP 2006 076 414 A ist es bekannt, ein Metallpulver in die Kautschukmischung der Karkassgummierung einzumischen. Als Metalle kommen beispielsweise Eisen, Nickel, Aluminium oder Kupfer zum Einsatz.From the JP 2006 076 414 A It is known to mix a metal powder into the rubber compound of the carcass lining. Examples of metals used include iron, nickel, aluminum, or copper.

Die JP 2010 116 093 A offenbart einen Nutzfahrzeugreifen mit einer Innenschicht mit Innenschichtabschnitten, welche auch in den Bereichen der Reifenschultern verlaufen und welche Plättchen aus einem Mineral enthalten. Die Plättchen bestehen beispielsweise aus Ton, Glimmer, Feldspat, Kieselsäure oder Kaolin und verbessern die Luftdichtheit der Innenschicht, um eine Schädigung der Karkasseinlage bzw. der gummierten Karkasskorde durch Luftsauerstoff auf ökonomische Weise zu vermeiden.The JP 2010 116 093 A discloses a commercial vehicle tire with an inner layer with inner layer sections that also extend into the tire shoulder areas and contain platelets made of a mineral. The platelets consist of, for example, clay, mica, feldspar, silica, or kaolin and improve the airtightness of the inner layer to economically prevent damage to the carcass ply or the rubberized carcass cords due to atmospheric oxygen.

Die US 2013/0150484 A1 offenbart einen Fahrzeugluftreifen mit einem oder mehreren Reifenbauteil(en) aus einem Gummimaterial mit einer definierten Weiterreißfestigkeit nach ASTM D624 und bestimmten dynamisch-mechanischen Eigenschaften. Dem Gummimaterial liegt eine Kautschukmischung zu Grunde, welche zumindest einen Celluloseester, zumindest einen Kautschuk und zumindest einen Füllstoff enthält. Der in Frage kommende Reifenbauteil ist beispielsweise der Laufstreifen, eine Laufstreifenschicht, eine Karkasseinlage, eine Gürtellage, eine Gürtelbandage, ein Gürtelkantenpolster, ein Schulterpolster, ein Kernreiter oder eine Seitenwand. Die Kautschukmischung soll mit großen Füllstoffmengen gut verarbeitbar sein.The US 2013/0150484 A1 discloses a pneumatic vehicle tire with one or more tire components made of a rubber material with a defined tear resistance according to ASTM D624 and certain dynamic mechanical properties. The rubber material is based on a rubber mixture containing at least one cellulose ester, at least one rubber, and at least one filler. The tire component in question is, for example, the tread, a tread layer, a carcass ply, a belt ply, a belt bandage, a belt edge pad, a shoulder pad, a bead filler, or a sidewall. The rubber mixture is said to be easy to process with large filler quantities.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen konnten bislang das Problem, eines unerwünscht starken Temperaturanstieges in bestimmten Reifenbereichen, nicht zufriedenstellend lösen. Eine starke Erwärmung begünstigt die Diffusion von Sauerstoff aus dem Reifeninnenraum nach außen, wobei die damit verbundene ständige Durchströmung der empfindlichen Gürtelkantenbereiche zur Schädigung der beteiligten Gummibauteile führt und dadurch deren Haltbarkeit verringert wird.The measures known from the state of the art have so far not been able to satisfactorily solve the problem of an undesirably strong temperature increase in certain tire areas. Strong heating promotes the diffusion of oxygen from the tire interior to the outside, whereby the associated constant flow through the sensitive belt edge areas leads to damage of the affected rubber components and thus reduces their durability.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Reifen der eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass die Sauerstoffdiffusion aus dem Reifeninneren weitgehend verhindert wird, wobei jedoch gleichzeitig die im Bereich der Gürtelkanten entstehende Wärme weiterhin gut abgeleitet werden soll, sodass die Haltbarkeit des Reifens verlängert wird.The invention is therefore based on the object of designing a tire of the type mentioned at the outset in such a way that oxygen diffusion from the tire interior is largely prevented, but at the same time the heat generated in the region of the belt edges is to continue to be dissipated well, so that the service life of the tire is extended.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kautschukmischung des Gummibauteiles neben 30 phr bis 60 phr Ruß als weiteren Füllstoff 80 phr bis 140 phr Kaolin sowie zumindest einen Styrolbutadienkautschuk in Mengen von bis zu 100 phr enthält, wobei der Gummibauteil ein Schulterpolster ist, welcher radial außerhalb der und entlang der Karkasseinlage verläuft und, im Querschnitt betrachtet, einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist, welche durch eine Gliederung des Schulterpolsters an der Kante der breitesten Gürtellage gebildet werden.The stated object is achieved according to the invention in that the rubber mixture of the rubber component contains, in addition to 30 phr to 60 phr of carbon black as a further filler, 80 phr to 140 phr of kaolin and at least one styrene butadiene rubber in amounts of up to 100 phr, wherein the rubber component is a shoulder pad which runs radially outside and along the carcass ply and, viewed in cross section, has an inner section and an outer section which are formed by an articulation of the shoulder pad at the edge of the widest belt layer.

Die hexagonale Plättchenstruktur des Kaolins wirkt in Gummibauteilen als eine Art molekulare Gasbarriere, wodurch die Sauerstoffdiffusion aus dem Reifeninnenraum nach außen signifikant verringert wird. Überraschender Weise wird durch das zugesetzte Kaolin zusätzlich auch die Wärmeleitfähigkeit der Gummibauteile aus dieser Kautschukmischung gesteigert, sodass die im Betrieb entstehende Wärme im Schulterbereich über diese Gummibauteile besonders effektiv abgeleitet wird. Durch Sauerstoffdiffusion hervorgerufene Schäden an den darüberliegenden Gummibauteilen werden dadurch weitgehend vermieden, wodurch in der Folge die Reifenhaltbarkeit signifikant verlängert wird.The hexagonal platelet structure of kaolin acts as a kind of molecular gas barrier in rubber components, significantly reducing oxygen diffusion from the tire's interior to the outside. Surprisingly, the added kaolin also increases the thermal conductivity of the rubber components made from this rubber compound, allowing the heat generated in the shoulder area during operation to be dissipated particularly effectively via these rubber components. Damage to the overlying rubber components caused by oxygen diffusion is thus largely prevented, significantly extending tire life.

Die Kautschukmischung des Gummibauteiles enthält Kaolin in Mengen von 80 phr bis 140 phr, und besonders bevorzugt in einer Menge von mindestens 100 phr. Wie sich gezeigt hat, weisen Gummibauteile aus Mischungen mit derartigen Kaolinmengen eine besonders geringe Gaspermeabilität sowie eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit auf.The rubber compound of the rubber component contains kaolin in amounts of 80 phr to 140 phr, and particularly preferably in an amount of at least 100 phr. It has been shown that rubber components made from compounds containing such amounts of kaolin exhibit particularly low gas permeability and excellent thermal conductivity.

Der innere Abschnitt verläuft unter den Randabschnitt der radial innersten Gürtellage hinein und dort aus. Besonders bevorzugt ist es, wenn der äußere Abschnitt eine Erstreckungslänge aufweist, die höchstens das Dreifache der Erstreckungslänge des inneren Abschnittes beträgt. Ein Schulterpolster mit dieser örtlichen Ausdehnung gewährleistet eine optimale Wärmeabfuhr sowie eine besonders geringe Sauerstoffdiffusion in den Gürtelkantenbereichen und verlängert dadurch die Haltbarkeit des Reifens deutlich.The inner section extends into and out of the edge section of the radially innermost belt ply. It is particularly preferred if the outer section has an extension length that is at most three times the extension length of the inner section. A shoulder pad with this local extension ensures optimal heat dissipation and particularly low oxygen diffusion in the belt edge areas, thereby significantly extending the tire's service life.

Erfindungsgemäß ausgeführte Reifen sind bevorzugt Nutzfahrzeugreifen, da bei diesen Reifen eine Erwärmung der Schulterbereiche besonders problematisch ist. Erfindungsgemäß ausgeführte Reifen sind u.a. auch für z.B. Kleinlaster oder ähnliche Fahrzeuge mit gleichem, ähnlichem oder vergleichbarem Lastindex (Light Truck- und Van-Reifen) geeignet.Tires designed according to the invention are preferably commercial vehicle tires, since heating of the shoulder areas is particularly problematic in these tires. Tires designed according to the invention are also suitable for, for example, small trucks or similar vehicles with the same, similar, or comparable load index (light truck and van tires).

In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Tabellen erfolgen die Mengenangaben in der in der Kautschuktechnologie üblichen Einheit phr (parts per hundred rubber). Die Mengenangaben beziehen sich dabei jeweils auf die Massenteile des Grundpolymers bzw. bei Polymerblends auf jene der Grundpolymere.In the following description and in the tables, the quantities are given in the unit phr (parts per hundred rubber), which is common in rubber technology. The quantities refer to the mass parts of the base polymer or, in the case of polymer blends, to those of the base polymers.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der einzigen Figur, 1, welche einen Teilquerschnitt durch eine Hälfte eines Fahrzeugluftreifens im Bereich des Gürtels und des Laufstreifens zeigt, näher erläutert.Further features, advantages and details of the invention will now be explained with reference to the single figure, 1 , which shows a partial cross-section through one half of a pneumatic vehicle tire in the area of the belt and the tread, is explained in more detail.

Die Erfindung befasst sich mit in Schulterbereichen von Fahrzeugluftreifen angeordneten Gummibauteilen, welche Diffusionsvorgänge aus dem Reifeninneren weitgehend verhindern und gleichzeitig Wärme, welche während des Betriebes im Bereich der Gürtelkanten entsteht, gut ableiten sollen. In der nachfolgenden Beschreibung handelt es sich bei dem gemäß der Erfindung ausgeführten Gummibauteil um einen Schulterpolster.The invention relates to rubber components arranged in the shoulder areas of pneumatic vehicle tires. These components are designed to largely prevent diffusion processes from the tire interior and, at the same time, effectively dissipate heat generated in the area of the belt edges during operation. In the following description, the rubber component designed according to the invention is a shoulder pad.

Der in 1 dargestellte konstruktive Reifenaufbau entspricht jenem eines Nutzfahrzeugreifens. Die Erfindung kann allerdings auch bei PKW-Reifen sowie bei Light Truck- und Van- Reifen angewandt werden.The 1 The tire design shown corresponds to that of a commercial vehicle tire. However, the invention can also be applied to passenger car tires as well as light truck and van tires.

In 1 sind von den wesentlichen Bauteilen eines Fahrzeugluftreifens für Nutzfahrzeuge ein Laufstreifen 1, ein Gürtelverband 2, eine Karkasseinlage 3, eine luftdichte Innenschicht 4, der radial äußere Bereich einer Seitenwand 5 sowie ein Schulterpolster 6 und ein Gürtelkantenpolster 7 dargestellt. Der Laufstreifen 1 weist einen in radialer Richtung verlaufenden und im Querschnitt auslaufenden Schulterabschnitt 1a auf, welcher von der in radialer Richtung auslaufenden Seitenwand 5 überlappt wird.In 1 The essential components of a pneumatic vehicle tire for commercial vehicles are a tread 1, a belt assembly 2, a carcass ply 3, an airtight inner layer 4, the radially outer region of a sidewall 5, as well as a shoulder pad 6 and a belt edge pad 7. The tread 1 has a shoulder section 1a running in the radial direction and tapering in cross-section, which is overlapped by the sidewall 5 tapering in the radial direction.

Der zwischen dem Laufstreifen 1 und der Karkasseinlage 3 befindliche Gürtelverband 2 weist vier Gürtellagen 2a, 2b, 2c, 2d auf. Die Gürtellagen 2a, 2b, 2c, 2d bestehen aus zueinander im Wesentlichen parallel verlaufenden Festigkeitsträgern, insbesondere aus Stahlkord, welche in eine Gummimischung eingebettet sind. Die Festigkeitsträger verlaufen unter den üblichen spitzen Winkeln zur Umfangsrichtung des Reifens, wobei die Festigkeitsträger einander benachbarter Gürtellagen vorzugsweise so verlaufen, dass sie einander kreuzen.The belt assembly 2 located between the tread 1 and the carcass ply 3 has four belt plies 2a, 2b, 2c, 2d. The belt plies 2a, 2b, 2c, 2d consist of reinforcement members running essentially parallel to one another, in particular made of steel cord, which are embedded in a rubber compound. The reinforcement members run at the usual acute angles to the circumferential direction of the tire, with the reinforcement members of adjacent belt plies preferably running in such a way that they cross one another.

Die bei Nutzfahrzeugreifen auch als Schutzlage bezeichnete radial äußerste Gürtellage 2a besitzt von allen Lagen die geringste Breite und erstreckt sich als einzige Gürtellage nicht in die Schulterbereiche des Reifens. Die radial innerste Gürtellage 2d wird auch Triangulationslage oder Sperrlage genannt. Die verbleibenden mittleren Gürtellagen 2b, 2c werden als äußere und als innere Arbeitslage bezeichnet und erstrecken sich, wie auch die Gürtellage 2d, in axialer Richtung bis in die Schulterbereiche des Reifens. Die innere Arbeitslage 2c ist von allen Gürtellagen 2a, 2b, 2c, 2d am breitesten ausgeführt und weist eine Breite B auf. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können auch drei oder fünf Gürtellagen vorhanden sein.The radially outermost belt layer 2a, also known as the protective layer in commercial vehicle tires, has the narrowest width of all the layers and is the only belt layer that does not extend into the shoulder areas of the tire. The radially innermost belt layer 2d is also called the triangulation layer or barrier layer. The remaining middle belt layers 2b, 2c are referred to as the outer and inner working layers and, like the belt layer 2d, extend axially into the shoulder areas of the tire. The inner working layer 2c is the widest of all the belt layers 2a, 2b, 2c, and 2d and has a width B. In deviation from the embodiment shown, three or five belt layers can also be present.

Die Schulterpolster 6 und die Gürtelkantenpolster 7 sind in den Schulterbereichen des Fahrzeugluftreifens angeordnet. Der Gürtelkantenpolster 7 befindet sich radial außerhalb des Schulterpolsters 6, wobei der Schulterpolster 6 radial außerhalb sowie entlang der und in Kontakt mit der Karkasseinlage 3 verläuft. Der Gürtelkantenpolster 7 verläuft vom Schulterabschnitt 1a zunächst in Kontakt mit dem Schulterpolster 6 axial nach innen zwischen die zwei Arbeitslagen 2b, 2c. Dabei ist der Gürtelkantenpolster 7 derart im Schulterbereich des Reifens angeordnet, dass er, im Querschnitt betrachtet, zirka zur Hälfte zwischen den Gürtellagen 2b und 2c verläuft. Sind mehr oder weniger Gürtellagen als dargestellt vorhanden, verläuft der Gürtelkantenpolster 7 üblicherweise derart, dass er zwischen den beiden breitesten Gürtellagen ausläuft. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können auch zwei Gürtelkantenpolster 7 in jedem Schulterbereich vorgesehen sein, wobei der zweite Gürtelkantenpolster zwischen der innersten Gürtellage 2d und der Gürtellage 2c sowie in Kontakt mit dem Schulterpolster 6 verläuft.The shoulder pads 6 and the belt edge pads 7 are arranged in the shoulder areas of the pneumatic vehicle tire. The belt edge pad 7 is located radially outside the shoulder pad 6, with the shoulder pad 6 running radially outside as well as along and in contact with the carcass ply 3. The belt edge pad 7 runs from the shoulder section 1a, initially in contact with the shoulder pad 6, axially inwards between the two working plies 2b, 2c. The belt edge pad 7 is arranged in the shoulder area of the tire in such a way that, viewed in cross-section, it runs approximately halfway between the belt plies 2b and 2c. If more or fewer belt plies than shown are present, the belt edge pad 7 usually runs in such a way that it ends between the two widest belt plies. Deviating from the embodiment shown, two belt edge pads 7 can also be provided in each shoulder area, the second belt edge pad extending between the innermost belt layer 2d and the belt layer 2c and in contact with the shoulder pad 6.

Jeder Schulterpolster 6 wird im Querschnitt als in zwei Abschnitte 6a, 6b gegliedert betrachtet. Der innere Abschnitt 6a verläuft ausgehend von der Kante der breitesten Gürtellage, bei der dargestellten Ausführung ist dies die Gürtellage 2c, unter den Randabschnitt der innersten Gürtellage 2d ein Stück hinein und dort aus, in axialer Richtung höchstens soweit wie der/die Gürtelkantenpolster 7. Der äußere Abschnitt 6b verläuft axial nach außen zumindest soweit wie der Gürtelkantenpolster 7. Seine Erstreckungslänge entlang der Karkasseinlage 3 beträgt höchstens das Dreifache der Erstreckungslänge des Abschnittes 6a.Each shoulder pad 6 is considered in cross-section to be divided into two sections 6a, 6b. The inner section 6a extends from the edge of the widest belt layer, in the illustrated embodiment this is the belt layer 2c, a little way in under the edge section of the innermost belt layer 2d and out there, in the axial direction at most as far as the belt edge pad(s) 7. The outer section 6b extends axially outward at least as far as the belt edge pad 7. Its extension length along the carcass ply 3 is at most three times the extension length of section 6a.

Im Allgemeinen sind bei PKW-Reifen, abweichend von der dargestellten Ausführungsform, keine Gürtelkantenpolster 7 und nur zwei Gürtellagen vorgesehen, wobei die Schulterpolster 6 analog wie beschrieben radial innerhalb der ersten Gürtellage verlaufen.In general, in passenger car tires, in contrast to the embodiment shown, no belt edge pads 7 and only two belt layers are provided, with the shoulder pads 6 extending radially within the first belt layer analogously to the description.

Der Schulterpolster 6 ist aus einer Kautschukmischung gefertigt, welche gemäß der Erfindung als Füllstoff Kaolin enthält. In Tabelle 1 sind exemplarisch vier Mischungen E1 bis E4, welche entsprechend der Erfindung aufgebaut sind, sowie eine als Referenz dienende Standardmischung S1, welche kein Kaolin enthält, angegeben. Tabelle 1: Mischungszusammensetzungen Bestandteil Einheit S1 E1 E2 E3 E4 Naturkautschuk phr 5 0 5 0 5 Styrolbutadienkautschuk phr 95 100 95 100 95 Kaolin phr 0 80 80 105 105 Ruß N 660 phr 45 50 45 50 45 Weichmacher phr 15 15 15 15 15 Zinkoxid phr 3 3 3 3 3 Beschleuniger phr 2 2 2 2 2 Schwefel phr 2 2 2 2 2 The shoulder pad 6 is made of a rubber mixture containing kaolin as a filler according to the invention. Table 1 lists four exemplary mixtures E1 to E4, which are constructed according to the invention, as well as a standard mixture S1, which does not contain kaolin, serving as a reference. Table 1: Mixture compositions ingredient Unit S1 E1 E2 E3 E4 Natural rubber phr 5 0 5 0 5 Styrene-butadiene rubber phr 95 100 95 100 95 kaolin phr 0 80 80 105 105 Carbon black N 660 phr 45 50 45 50 45 plasticizers phr 15 15 15 15 15 zinc oxide phr 3 3 3 3 3 accelerator phr 2 2 2 2 2 sulfur phr 2 2 2 2 2

Gemäß der Erfindung ausgeführte Mischungen enthalten den Füllstoff Kaolin in Mengen von 80 phr bis 140 phr und besonders bevorzugt in Mengen von mindestens 100 phr. Die in Tabelle 1 angegebenen und untersuchten erfindungsgemäßen Mischungen E1, E2, E3, E4 enthielten 80 phr bzw. 105 phr Kaolin.Mixtures prepared according to the invention contain the filler kaolin in amounts of 80 phr to 140 phr and particularly preferably in amounts of at least 100 phr. The mixtures E1, E2, E3, E4 according to the invention listed and tested in Table 1 contained 80 phr and 105 phr of kaolin, respectively.

Als weiterer Füllstoff ist den Mischungen gemäß der Erfindung zumindest ein Ruß, vorzugsweise vom Typ N 660, aber beispielsweise auch Ruße des Typs N 339, N 375, N 326, N 234 oder N 121 einzeln oder auch in Kombination, zugesetzt. Ruß wird dabei in Mengen von 30 phr bis 60 phr und bevorzugter Weise in Mengen von 40 phr bis 55 phr zugesetzt.As a further filler, at least one carbon black, preferably of the N 660 type, but also, for example, carbon blacks of the N 339, N 375, N 326, N 234, or N 121 type, individually or in combination, is added to the mixtures according to the invention. Carbon black is added in amounts of 30 phr to 60 phr, and preferably in amounts of 40 phr to 55 phr.

Erfindungsgemäße Mischungen enthalten ferner einen oder mehrere Styrolbutadienkautschuk(e) und können auch geringe Mengen an Naturkautschuk und/oder synthetisches Polyisopren enthalten. Naturkautschuk ist den Mischungen in einer Menge von bis zu 20 phr, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 10 phr, zugesetzt. Die getesteten Mischungen enthielten bis zu 5 phr Naturkautschuk.Blends according to the invention further contain one or more styrene-butadiene rubbers and may also contain small amounts of natural rubber and/or synthetic polyisoprene. Natural rubber is added to the blends in an amount of up to 20 phr, preferably in an amount of up to 10 phr. The tested blends contained up to 5 phr of natural rubber.

Zur Vernetzung des Kautschuks werden den Kautschukmischungen vorzugsweise elementarer Schwefel oder Schwefelspender, wobei bestimmte Schwefelspender zugleich als Vulkanisationsbeschleuniger wirken können, hinzugefügt. Die Menge an zugesetztem Schwefel beträgt bis 10 phr, bevorzugter Weise 0,5 phr bis 5 phr und besonders bevorzugter Weise 1 phr bis 3 phr.To crosslink the rubber, elemental sulfur or sulfur donors are preferably added to the rubber mixtures, with certain sulfur donors also acting as vulcanization accelerators. The amount of sulfur added is up to 10 phr, preferably 0.5 phr to 5 phr, and particularly preferably 1 phr to 3 phr.

Beschleuniger werden in Mengen von 0,1 phr bis 10 phr, bevorzugt in einer Menge von mindestens 1 phr und besonders bevorzugt in Mengen von 2 phr bis 7 phr, zugesetzt. Der Beschleuniger ist vorzugsweise aus der Gruppe der Sulfenamidbeschleuniger, Thiazolbeschleuniger, Thiurambeschleuniger, Mercaptobeschleuniger, Dicarbamatbeschleuniger, Aminbeschleuniger, Dithiophosphate oder der Thioharnstoffe. Aus der Gruppe der Sulfenamidbeschleuniger ist insbesondere CBS (N-Cyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid) bevorzugt.Accelerators are added in amounts of 0.1 phr to 10 phr, preferably in an amount of at least 1 phr, and particularly preferably in amounts of 2 phr to 7 phr. The accelerator is preferably selected from the group of sulfenamide accelerators, thiazole accelerators, thiuram accelerators, mercapto accelerators, dicarbamate accelerators, amine accelerators, dithiophosphates, or thioureas. Among the group of sulfenamide accelerators, CBS (N-cyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide) is particularly preferred.

Die Mischungsherstellung erfolgte unter den üblichen Bedingungen in mehreren Stufen in einem Labortangentialmischer. Aus sämtlichen Mischungen wurden Prüfkörper durch Vulkanisation hergestellt und es wurden mit diesen Prüfkörpern die nachfolgenden Materialeigenschaften geprüft:

• Gaspermeabilität nach DIN 53536, Messung bei 70°C, Gerät Zwick - Type 6201
• Wärmeleitfähigkeit nach DIN 52612, DIN EN ISO 22007-1, Messgerät der Firma Kyoto Electronics

The mixtures were prepared under standard conditions in several stages in a laboratory tangential mixer. Test specimens were produced from all mixtures by vulcanization, and the following material properties were tested using these test specimens:

• Gas permeability according to DIN 53536, measurement at 70°C, device Zwick - Type 6201
• Thermal conductivity according to DIN 52612, DIN EN ISO 22007-1, measuring device from Kyoto Electronics

Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2: Prüfergebnisse Eigenschaft Einheit S1 E1 E2 E3 E4 Gaspermeabilität m²/(Pa*s) 29,5 * 10^-17 12,5 * 10^-17 13,5 * 10^-17 11,0 * 10^-17 12,0 * 10^-17 Wärmeleitfähigkeit W/(m*K) 0,305 0,455 0,441 0,474 0,467 The test results are summarized in Table 2. Table 2: Test results Characteristic Unit S1 E1 E2 E3 E4 Gas permeability m ² /(Pa*s) 29.5 * 10 ^-17 12.5 * 10 ^-17 13.5 * 10 ^-17 11.0 * 10 ^-17 12.0 * 10 ^-17 Thermal conductivity W/(m*K) 0.305 0.455 0.441 0.474 0.467

Tabelle 2 zeigt, dass die Vulkanisate der geprüften Mischungen E1, E2, E3, E4, welche gemäß der Erfindung aufgebaut sind, eine um über 50% geringere Gaspermeabilität sowie eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als das Vulkanisat aus der Standardmischung S1 aufweisen. Die Vulkanisate der Mischungen E3 und E4, welche die größten Mengen an Kaolin enthielten, zeigten eine besonders geringe Gaspermeabilität sowie die höchsten Werte für die Wärmeleitfähigkeit.Table 2 shows that the vulcanizates of the tested mixtures E1, E2, E3, and E4, which are formulated according to the invention, exhibit over 50% lower gas permeability and significantly higher thermal conductivity than the vulcanizate from the standard mixture S1. The vulcanizates of mixtures E3 and E4, which contained the largest amounts of kaolin, exhibited particularly low gas permeability and the highest thermal conductivity values.

BezugsziffernlisteList of reference numbers

11: Laufstreifentread
1a1a: Schulterabschnitt des LaufstreifensShoulder section of the tread
22: GürtelverbandBelt bandage
2a2a: radial äußerste Gürtellage, Schutzlageradially outermost belt layer, protective layer
2b2b: Gürtellage, äußere ArbeitslageBelt layer, outer working layer
2c2c: Gürtellage, innere ArbeitslageBelt position, inner working position
2d2d: radial innerste Gürtellage, Triangulationslage (Sperrlage)radially innermost belt layer, triangulation layer (blocking layer)
33: KarkasseinlageCarcass insert
44: Innenschichtinner layer
55: Seitenwandside wall
66: Schulterpolstershoulder pads
6a6a: innerer Abschnitt des Schulterpolstersinner section of the shoulder pad
6b6b: äußerer Abschnitt des Schulterpolstersouter section of the shoulder pad
77: GürtelkantenpolsterBelt edge padding
BB: Breite der breitesten GürtellageWidth of the widest belt layer

Claims

A pneumatic vehicle tire of radial design with a tread (1), a belt assembly (2) consisting of several belt plies (2a, 2b, 2c, 2d), a carcass ply (3), an inner layer (4) and a rubber component (6) in each shoulder region, wherein the rubber component (6) is made of a rubber mixture which contains 30 phr to 60 phr of carbon black as a filler, characterized in that the rubber mixture of the rubber component contains 80 phr to 140 phr of kaolin as a further filler and at least one styrene-butadiene rubber in amounts of up to 100 phr, wherein the rubber component (6) is a shoulder pad (6) which runs radially outside and along the carcass ply (3) and, viewed in cross section, has an inner section (6a) and an outer section (6b), which are formed by a division of the shoulder pad (6) at the edge of the widest belt ply (2c). be formed.

Pneumatic vehicle tires according to Claim 1 , characterized in that the rubber mixture of the rubber component (6) contains carbon black in amounts of 40 phr to 55 phr.

Pneumatic vehicle tires according to Claim 2 , characterized in that the rubber mixture of the rubber component (6) contains kaolin in an amount of at least 100 phr.

Pneumatic vehicle tires according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the rubber mixture of the rubber component (6) contains at least one styrene-butadiene rubber in amounts of up to 90 phr.

Pneumatic vehicle tires according to Claim 4 , characterized in that the rubber mixture of the rubber component (6) contains styrene butadiene rubber in amounts of up to 80 phr.

Pneumatic vehicle tires according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the rubber mixture of the rubber component (6) contains natural rubber and/or synthetic polyisoprene.

Pneumatic vehicle tires according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the inner section (6a) extends under the edge section of the radially innermost belt layer (2d) and runs out there.

Pneumatic vehicle tires according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the outer section (6b) has an extension length which is at most three times the extension length of the inner section (6a).

Pneumatic vehicle tires according to one of the Claims 1 until 8 which is a commercial vehicle tire with a belt assembly (2) consisting of at least three belt layers (2a, 2b, 2c, 2d), characterized in that it has one or two belt edge cushions (7) which are arranged radially outside the shoulder cushion (6).

Pneumatic vehicle tires according to Claim 9 , characterized in that the or one of the belt edge pads (7) runs between the two widest belt layers (2b, 2c) and runs out there.